热交换管内壁子午面半椭圆裂纹应力强度因子数值计算

作者：李东方; 杨海波; 毛朝晖; 张成龙

来源：机电工程, 2020, 37(03): 253-258.

• 应力强度因子
• 内壁子午面半椭圆裂纹
• 应力腐蚀开裂
• 热交换管
• 数值计算

针对热交换管内壁存在的应力腐蚀开裂的强度问题,对内壁子午面半椭圆裂纹应力强度因子KI求解模型进行了研究。使用了机加工的方法制作裂纹模型,并利用了光弹法测定KI,进行了数值求解模型可靠性验证;对热交换管内壁子午面半椭圆裂纹在复杂载荷、不同裂纹深度a(1 mm、1.25 mm、1.5 mm及1.75 mm)和不同裂纹形状比a/b(0.1、0.2、0.3…0.8及0.9)下的KI分布与扩展规律进行了归纳,提出了一些热交换管的疲劳寿命设计、可靠性分析或工况监测建议。研究结果表明:内壁所受压力Pi决定了KI分布值大小,内外壁温度差ΔT对KI分布影响也相对较大;将数值解和实验解、文献解进行了对比,其结果相互吻合较好。

• 单位
  衢州职业技术学院; 机电工程学院; 北京科技大学; 一重集团大连工程技术有限公司